山東萱創(chuàng)電子科技有限公司公司擁有電源技術研發(fā)中心,研發(fā)團隊由行業(yè)技術精英組成,具備電池產品開發(fā)和研究的實力。
生產規(guī)模、技術創(chuàng)新等。
公司主要生產、銷售UPS不間斷電源、閥控式密封鉛酸免維護蓄電池、膠體蓄電池、太陽能專用蓄電池、前置端子電池、管式電池、動力電池等系列的產品。
一、設備信息:1.1設備型號:維諦技術有限公司Netsure801CA62、負載電流:788A1.2系統(tǒng)配置:配套三組48V3000AH土特牌維諦蓄電池4、故障時間:2017-?-25系統(tǒng)大電流:788+6000*0.1=1388A,按要求可配16只,所以配置有富余。
二、事件經過(以后臺監(jiān)控時間分析):2017-?-24凌晨1:11分起發(fā)生定時均充;2017-?-2413:11:08強制轉為浮充狀態(tài);維護人員發(fā)現(xiàn)兩組土特電池有鼓脹變形且表面溫度高。
三、故障原因分析:3.1知識點:關于部分充電參數(shù)設置維諦電源關于維諦電池管理部分參數(shù)很強大,可依據(jù)蓄電池的參數(shù)進管理:均充功能可開啟或關閉,均充參數(shù)可設置;可按需開啟定時均充,周期與每次均充持續(xù)時長均可設置;定時均充主要功能是均衡維諦電池單體間的電壓差異,每次持續(xù)時間是固定且可設置的。
有幾種維諦蓄電池測試功能,適合各種需求;有維諦蓄電池溫度補償功能,可保證在全溫度區(qū)間蓄電池處于佳工作狀態(tài)。
因土特蓄電池需要均充功能,所以系統(tǒng)開啟了均充功能,三通機房電源設定均充保護時間為12小時,小于土特蓄電池推薦均充時間16小時(維諦電池殼體上印刷),確認所有參數(shù)設置正確。
3.2數(shù)據(jù)分析3.2.1經導出監(jiān)控M810G的歷史控制數(shù)據(jù)(已忽略模塊控制及告警信息),可以確認?月24日1:11分的均充是由定時均充觸發(fā);均充12小時后顯示因Timeout轉浮充,是由均充保護時間到觸發(fā)!一般由定時均充觸發(fā)的均充是屬于定期均衡性充電,不是因為維諦電池容量不足,主要是為均衡各單體電壓,因監(jiān)控設置了定時均充,所以系統(tǒng)有定時均充動作是符合邏輯的!正常條件下的定時均充,均非電量不足引起,因此一般都不會觸發(fā)均充保護,本例由均充保護時間觸發(fā),說明在個均充周期內,有異常!3.2.2先了解維諦蓄電池正常充電曲線從正常曲線可看出,電池均充后主要有兩個階段,恒流充電階段與恒壓充電階段,轉均充初期是恒流充電階段,電流大,隨著充電電壓上升到均充電壓后,電流會慢慢變小,充電后期電流幾乎為0;3.2.3再繼續(xù)分析三通機房的蓄電池(分析損壞的組維諦電池數(shù)據(jù)):均充從1:11分起,1:12分達初期均充電壓56.3V,進入恒壓充電狀態(tài);維諦蓄電池電流在1:12分達到初期大值135A,然后慢慢下降到118A、104A、93A,可看出蓄電池一直未達限流點(300A),說明蓄電池電量比較足,所以從1:12分起充電電流已處于下降階段,到1:16分已下降至低值93A,整體趨勢(不考慮數(shù)值大?。┓铣潆娗€;3.2.4.到10:31分時達電流突然增大到185A,再增加到196A,大達到206A,這一段明顯不符合維諦電池充電特性曲線,說明艾默生蓄電池在此前已經積累了熱失控的條件,終熱失控才會導致電流異常增大!3.2.5從3.2.4的表也可看出,整個周期內,維諦電池電流均未超過300A(即0.1C10),說明電源限流功能是正常;3.2.6依據(jù)YDT799-2010閥控電池標準的7.20.3部分定義(定義為浮充恒壓狀態(tài)),在恒壓狀態(tài)下,維諦蓄電池電流變化大于50%就可能發(fā)生熱失控,在個恒壓同期內從小92A變到216A,變化超2倍,所以很大概率判斷維諦電池發(fā)生熱失控,表現(xiàn)之一就是變形鼓脹;3.2.7從后臺監(jiān)控的維諦蓄電池電流數(shù)據(jù)也能發(fā)現(xiàn)蓄電池在均充之前已有異常:從5月15日(早的數(shù)據(jù))起電流為7.4A,組蓄電池浮充電流一直在慢慢增大,至5月23日該電流已增大到10.9A,而這個值在浮充條件下應接近于0(電池組二、三均為0),如果依據(jù)這樣的趨勢,即使不發(fā)生均充,維諦電池也會發(fā)生故障!3.2.8關于浮充電流大小的標準關于浮充狀態(tài)下艾默生蓄電池電流應該多大?查詢國內沒有相關標準,我們在IEEE1188-2005中找到對應的參數(shù)及標準;該標準說明了在浮充狀態(tài)下達到穩(wěn)態(tài)的維諦電池,可能會有微弱的充電電流,該電流與蓄電池容量有一定的比例關系,每100AH大約會有不超過50mA的電流,折合成3000AH的蓄電池大應該為4.5A,超過的基本可判斷為異常;依據(jù)我們經驗,正常浮充達到穩(wěn)態(tài)了,是基本測不到電流的(很小);標準也給了一個極限數(shù)據(jù),如果這個電流超過三倍了,肯定就是故障了,可能的問題是:維諦電池單體失水、負極自放電、內部短路;而依據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù),在均充前該組維諦蓄電池電流達到10.9A,遠超過標準,所以,我們可確認,在均充前蓄電池已損壞!??!3.2.9關于浮充電流的佐證向一位在國內艾默生蓄電池廠家朋友了解到,他們內部有一個標準,正常狀態(tài)下浮充電流超過0.5%充電電流。
按充電電流為0.1C10倍率算,每安時電流浮充電流應不超0.05%A,換算成100AH的蓄電池則電流為0.05A(即50mA),結果與IEEE1188-2005的參考浮充電流定義完全一致。
四、結論:4.1從電源的控制邏輯分析,電源邏輯是正確的;4.2從電源的限流特性分析,電源準限定了充電電流,整個周期沒有超過0.1C10,滿足維諦電池的要求;4.3維諦電池異常發(fā)生在均充周期前,只是因艾默生蓄電池的定期均充加速了由量變到質變的過程;五、建議:5.1機房未配置空調,環(huán)境溫度較高,建議配置空調,降低熱失控風險并提高電池壽命。
5.2為維護人員配置紅外成像儀,用于快速發(fā)現(xiàn)溫度異常的單體與連接點。
5.3依據(jù)多次維諦蓄電池問題處理經驗,浮充狀態(tài)下的充電電流很有參考價值,如果監(jiān)控上來,可以發(fā)現(xiàn)早期熱失控狀態(tài)的維諦電池:本次事件后,三通公司依據(jù)我方建議,組織維諦、土特、三通維護人員做了一次巡檢,發(fā)現(xiàn)幾組處理熱失控早期的蓄電池,經過土特售后工程師的處理(補水、調整艾默生蓄電池間隔),后面運行正常。
5.4維諦蓄電池浮充電流是維諦電池一個非常重要的參數(shù),需要重點關注,本案例如能提前對蓄電池進行處理,不僅可挽救兩組3000AH艾默生蓄電池,更可降低機房安全風險。
5.5如果機房沒有配空調,建議啟用溫度補償功能,溫度高了可適當降低充電電壓,降低熱失控風險。